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28.11:

Interazioni predatore-preda

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Predator-Prey Interactions

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– Tutti gli organismi vogliono energia per sopravvivere. Le gazzelle, ad esempio, sono erbivori che si nutrono di erba mentre i ghepardi sono carnivori che si nutrono di gazzelle. Questo tipo di interazione si chiama predazione, in cui un organismo, il predatore, guadagna energia consumando un altro organismo, la preda. I sensi acuti di un predatore come vista, olfatto e udito consentono loro di rilevare le prede. Caratteristiche fisiche specializzate come denti o artigli facilitano la cattura e il consumo delle prede. Le interazioni quotidiane tra predatore e preda fanno evolvere i tratti che consentono di sfuggire al rilevamento o alla cattura. Ad esempio, molti uccelli sviluppano una vista eccezionale, inclusa la visione dei colori, per cacciare le prede. Una difesa nota come criptismo consente alle prede di evitare il rilevamento visivo fondendosi con il loro ambiente. Le larve di falene e pupa adulte, ad esempio, hanno evoluto i colori del corpo e delle ali che si avvicinano agli alberi, ai rami e alla corteccia. Piuttosto che nascondersi, le farfalle monarca pubblicizzano la loro tossicità con ali decorate e dai colori vivaci. Tale correlazione o aposematismo di avvertimento funge da segnale visivo di una preda per i predatori che è pericolosa o immangiabile. I bruchi monarchi ingeriscono l’asclepiade che li rende tossici da adulti. Gli uccelli che ignorano l’avvertimento del monarca subiscono il suo cattivo gusto o diventano nocivi ed evitano il contatto futuro. Quando l’apospatatismo di una specie è efficace, altre specie che condividono gli stessi predatori possono evolversi per copiare o imitare quella correlazione. Il mimetismo mulleriano si verifica quando le spezie nocive con simili aspetti aposematici condividono i costi dell’educazione dei predatori. Le farfalle viceré, ad esempio, sono tossiche e imitano da vicino l’aspetto delle monarca. I predatori che provano una specie evitano l’altra invece di avere un’altra spiacevole esperienza alimentare. In alternativa, il mimetismo batesiano succede quando una specie innocua imita una specie nociva. I predatori in genere evitano il brillante motivo a strisce tricolore osservato sui velenosi serpenti corallo. I serpenti reali non velenosi sfruttano questo imitando l’aspetto del serpente corallo. Le interazioni predatore-preda sembrano una corsa alle armi. Mentre la preda si evolve per evitare la predazione, i predatori si evolvono in risposta. I ghepardi aumentano la velocità per catturare le prede. Tale selezione naturale reciproca tra specie interagenti è nota come coevoluzione.

28.11:

Interazioni predatore-preda

I predatori consumano prede per l’energia. I predatori che acquisiscono prede e prede che evitano sia la predazione di aumentare le loro possibilità di sopravvivenza e riproduzione (cioè la forma fisica). Le interazioni predatore-preda di routine suscitano adattamenti reciproci che migliorano gli attacchi dei predatori, come gli artigli, i denti e la velocità, così come le difese delle prede, tra cui il crispo, l’aposematismo e la mimica. Così, le interazioni predatore-preda assomigliano a una corsa agli armamenti evolutiva.

Anche se la predazione è comunemente associata alla carnivora, ad esempio i ghepardi a caccia di gazzelle, esiste un tipo di interazione strettamente correlato. La dieta erbivora è il consumo di piante da parte di animali noti come erbivori. Le piante di solito scoraggiano gli erbivori impiegando una serie di difese, tra cui difese morfologiche come le spine di un albero di acacia, e difese chimiche come le tossine di un’altura. Tuttavia, alcuni erbivori evolvono adattamenti per bypassare le difese delle piante. Le giraffe, per esempio, hanno lunghe e abili lingue che permettono loro di consumare le foglie dell’acacia evitando le sue spine. I bruchi farfalla monarca svilupparono l’immunità alle tossine di alghe, ingerirono l’erba di latte per immagazzinare le tossine nei loro tessuti come difesa contro i loro predatori.

Le dimensioni della popolazione di predatori e prede possono aumentare e diminuire i cicli, in parte a causa della predazione. Per esempio, le popolazioni di linci e lepri con le ciaspole nel Canada settentrionale si profilano circa ogni 10 anni, con la popolazione di linci che passa per 1-2 anni rispetto alla popolazione di lepri. Con l’aumentare della popolazione di lepri, aumenta anche la popolazione di linci, che preferisce nutrirsi di lepri con le ciaspole. Tuttavia, come lince catturare lepri, la popolazione di lepri comincia a declinare. La scarsità di lepri alla fine riduce la popolazione di linci, permettendo alle lepri di prosperare e al ciclo di ripetersi. Altri fattori, come la disponibilità di vegetazione e la predazione da parte di altri predatori, influenzano anche il ciclo della popolazione delle lepri limitando la sua dimensione massima della popolazione e il tasso di crescita.

Suggested Reading

Kersch-Becker, Mônica F., André Kessler, and Jennifer S. Thaler. "Plant defences limit herbivore population growth by changing predator–prey interactions." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 284, no. 1862 (2017): 20171120. [Source]

Krebs, Charles J. "Of lemmings and snowshoe hares: the ecology of northern Canada." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 278, no. 1705 (2010): 481-489. [Source]

Skelhorn, John, and Candy Rowe. "Cognition and the evolution of camouflage." Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences 283, no. 1825 (2016): 20152890. [Source]